Класифікаційні суспільства та їх роль у забезпеченні безпеки мореплавства (стр. 21 из 37)

Необхідно врахувати, що в процесі стомлення не всі функції знижуються в рівній мірі. У ряді випадків спостерігається погіршення активних і поліпшення неактивних функцій. Це свідчить про те, що чергування різних видів діяльності (активний відпочинок) сприяє тривалішому збереженню працездатності. Є спеціальні методи вивчення станів тих або інших психофізіологічних характеристик, по яких можна судити про міру стомлення. Зіставивши їх з такими виробничими показниками, як швидкість, точність і т. д., можна зробити висновок про рівень працездатності людини.

Методи підвищення працездатності людини різні. Це - раціоналізація режимів праці і відпочинку, механізація важких робіт, зниження навантаження на сенсорні і інтелектуальні компоненти діяльності і так далі

2. Наступною індивідуальною характеристикою по надійності є стійкість до чинників зовнішнього середовища (шум, вібрація, температура і т. д.). Тут важливе значення для вирішення завдання надійності має поліпшення чинників зовнішнього середовища, забезпечення до певної міри адаптації обслуговуючого персоналу до зовнішніх умов, а також професійний відбір, завдяки якому удасться підібрати персонал, що краще протистоїть тим або іншим чинникам.

3. Перешкодостійкість - здатність людини протистояти відволікаючим чинникам, в основі яких лежать властивості уваги, що полягають в здатності підтримувати увагу на заданому рівні навіть за наявності перешкод. Особливе значення набуває цієї якості в тих умовах, коли оператор повинен виконувати задану діяльність в умовах перешкод, які за своїм змістом виявляються близькими до корисних сигналів. У зв'язку з цим виникають дві проблеми: перша пов'язана з вивченням структурних взаємин сигнал - шум і необхідністю реорганізації праці, що виникає у зв'язку з цим; друга - це власне індивідуальні якості людини, пов'язані з перешкодостійкістю. Вирішуватися вона може або за допомогою вчення, або шляхом професійного відбору.

4. Спонтанна відволікаємість також є властивістю уваги. Проте в даному випадку йдеться про відверненні не в результаті перешкод, а в результаті спонтанних коливань уваги, особливо в умовах монотонної роботи. Це наводить до проблеми пильності, під якою розуміють готовність здійснювати потрібну роботу в режимі пасивного спостереження.

5. Реакція на непередбачені подразники. В разі непередбаченого сигналу інколи спостерігається період "психічної рефракторності", коли сприйняття звужується і концентрується лише на джерелі цього подразника, не помічаючи інші важливі сигнали.

6. Перемиканість уваги. Скорочення часу на "входження" в діяльність по виконанню нового завдання.

7. Стійкість до дії чинників середовища (температурі, тиску, вологості, вібрації, шуму, прискоренню і тому подібне).

Важливе значення в забезпеченні надійності роботи має емоційна стійкість оператора, що є здатністю людини критично мислити і приймати правильні рішення в екстремальних умовах. Річ у тому, що однією з основних характеристик надійності системи є здатність зберігати свої функції в умовах певних перевантажень. У людини ця властивість виявляється в емоційній стійкості.

З цією проблемою ми познайомилися раніше. Дана характеристика, як відомо, може бути виявлена в експериментальних умовах. Критерієм надійності по вказаному чиннику є, з одного боку, порівняння роботи оператора в звичайних умовах і за наявності емоційних чинників. З іншого боку, пропонується аналізувати окремі компоненты діяльності, а потім, виявивши їх вагові коефіцієнти, визначити загальний показник надійності. Наприклад, в умовах стеження за метою аналізується співвідношення часу успішного виконання завдання і загального часу. Тоді коефіцієнт стеження r можна визначити таким чином:

Де t - час збігу стежачої системи з метою;

Т - загальний час виконання програми.

Надалі зіставляється коефіцієнт управління в нормальних умовах з коефіцієнтом в екстремальних умовах. Коефіцієнт надійності по даній функції визначається з вираження

би

Де rэ - коефіцієнт стеження в екстремальних умовах;

rо - коефіцієнт стеження в оптимальних умовах.

На основі величини R встановлюють оцінку в балах рівня кваліфікації w.

Загальна оцінка рівня кваліфікації (по критерію надійності, пов'язаної з емоційною стійкістю) визначається із співвідношення

Де Wop - загальна оцінка кваліфікації в балах;

k1, k2 ., kn - ваги основних функцій структури;

ν₁⁰, ν₂⁰, ., ν_n⁰ - оцінка в балах ефективності виконання кожній з функцій;

n - кількість функцій.

В основному були розглянуті якісні критерії надійності оператора Важливе значення мають і кількісні критерії, які можуть дати результати, порівнянні з кількісними методами оцінки технічних ланок і всієї системи в цілому.

Кількісно вірогідність відмови технічного пристрою до моменту t можна виразити функцією

Тоді функція надійності, що описує вірогідність безвідмовної роботи як протилежну подію можна визначити по вираженню

Приклад обчислення надійності показаний на малюнку 8.3.3., на якому приведені експериментальні дані для елементу, розрахованого на роботу протягом 50 ч. Випробовувалося 500 елементів. Реєструвалося число відмов і кількість справних елементів, що працюють протягом кожної години. Розглядаючи надійність як долю часу, протягом якого працює кожен з них, її можна виразити таким чином:

Де F(t) - функція надійності;

S - число справних елементів в даний проміжок часу;

N - загальне число елементів.

На основі експериментальних значень надійності можна побудувати емпіричну криву залежності надійності від часу роботи. Крива має експоненціальну форму і проходит дуже близько від теоретичної кривої, що описується вираженням (мал. 3.3.б)

Де l(t) - інтенсивність відмов.

Отримане вираження називається загальним законом надійності (експоненціальний закон надійності).

Функція l(t), визначена за результатами випробувань набирає вигляду:

Де (n - число пристроїв, що відмовили за час (t);

n(t) - середнє число пристроїв, що пропрацювали час (t).

За даними таблиці (мал. 8.3.3.а) обчислимо інтенсивність відмов l(t), тобто долю елементів, що вийшли з буд за одиницю часу. Для цього необхідно визначити середню чисельність елементів, що пропрацювали за певний проміжок часу.

Отримані показники дозволяють побудувати криву інтенсивності відмов (мал. 8.3.3.в) як функцію часу роботи.

З графіка видно, що на перших порах інтенсивність відмов більша. Проте в результаті приработочных відмов вона убуває. На другому етапі інтенсивність відмов невелика і відносно постійна. Елементи виходять з буд випадковим чином до кінця служби (50ч). Далі, унаслідок старіння, з'являються відмови зносу.

Для багатьох практичних випадків, зокрема для другого періоду (див. мал. 8.3.3.б), можна вважати інтенсивність відмов постійною величиною:

В цьому випадку формула експоненціального закону надійності набирає вигляду

Знаючи інтенсивність відмов l(t), за допомогою даної формули можна підрахувати вірогідність безвідмовної роботи пристрою за той або інший період часу.

Експоненціальний закон надійності володіє однією важливою властивістю. Вірогідність безвідмовної роботи на даному інтервалі (t, t+t) залежить не від часу попередньої роботи t₁, а лише від довжини інтервалу t. Іншими словами, якщо відомо, що елемент справний, то майбутнє його поведінка не залежить від минулого. Якщо ця властивість дотримується, то закон буде обов'язково експоненціальним.

Зважаючи на те що людина в системі управління виявляється схильним випадковостям, так само як і машина, до нього застосуємо загальний метод підходу, прийнятий в теорії надійності. У цих випадках інтенсивність відмови розглядається як відношення числа відмов оператора (n за час (t до lослідів N за даний проміжок часу. Звертає на себе увагу той факт, що три періоди інтенсивностs відмов збігаються до певної міри з трьома фазами працездатності. Знаючи інтенсивність відмов оператора, можна визначити вірогідність безвідмовної роботи його за час t.

Якщо оператор виконує всілякі операції і попередні помилки істотно не позначаються на появі помилок в подальших операціях, то, вважаючи їх розподіленими по біноміальному закону, отримаємо вірогідність р(х) їх появи з вираження

Де n - число повторень даної операції;

до - число допущених при цьому помилок;

b - вірогідність, яка при чималому числі дослідів може бути прийнята .

Показником надійності відмов інколи беруть середній час безвідмовної роботи Т_p.

Якщо працюють одночасно m операторів і опера тори i за час t_i допускає k_i. відмов, статистична частота f*_i(t) його відмов буде